JPS6098830A - Reactive power compensating device - Google Patents

Reactive power compensating device

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JPS6098830A
JPS6098830A JP59209938A JP20993884A JPS6098830A JP S6098830 A JPS6098830 A JP S6098830A JP 59209938 A JP59209938 A JP 59209938A JP 20993884 A JP20993884 A JP 20993884A JP S6098830 A JPS6098830 A JP S6098830A
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JP
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current
voltage
reactive
pulse
inverter
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JP59209938A
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Japanese (ja)
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ヘルベルト・シユテムラー
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BBC Brown Boveri AG Germany
BBC Brown Boveri France SA
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Brown Boveri und Cie AG Germany
BBC Brown Boveri France SA
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1821Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
    • H02J3/1835Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
    • H02J3/1842Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control wherein at least one reactive element is actively controlled by a bridge converter, e.g. active filters
    • H02J3/185Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control wherein at least one reactive element is actively controlled by a bridge converter, e.g. active filters wherein such reactive element is purely inductive, e.g. superconductive magnetic energy storage systems [SMES]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/20Active power filtering [APF]

Abstract

1. Reactive-power compensator for compensating a reactive-current component in an alternating-voltage system, comprising a) a current converter bridge circuit (1 - 4 ; 27, 28) having an alternating-voltage input (19) which is to be connected to alternating-voltage system (18) and a direct-current output (20), b) forced-commutation current converter rectifiers (1 - 4) in all branches of the current converter bridge circuit, which rectifiers are arranged in such a manner that a defined current direction is produced at the direct-current output (10), c) a capacitor (9) which is connected in parallel with the alternating-voltage input (19), and d) a smoothing choke (10) as termination at the direct-current output (20), e) a drive unit (11) for driving the forced-commutation current converter rectifiers (1 - 4) and f) a pulse-width modulator (12) which is connected to this unit and which g) outputs, with a put se frequency (f) which is greater than the frequency of the alternating-voltage system (18), h) width-modulated, approximately rectangular current pulses (I, I1 , I2 ) for controlling the commutation process as determined by a control voltage (Us ) dependent on the magnitude and phase of the reactive-current component (IB ) to the drive unit (11) in such a manner that the fundamental oscillation of the compensation current (I) is identical in frequency and amplitude with respect to the reactive-current component (IB ) but shifted in phase by 180 degrees, characterized in that i) for the purpose of generating a sinusoidal control voltage (US ), a first multiplier (13) is provided which multiplies a reference voltage (UR ), which is phase-shifted by an angle of 90 degrees with respect to the system voltage (UN ) of the alternating-voltage sytem (18), or amplified reference voltage (a. UR ) by a multiplication factor (M), the magnitude of which is proportional to the magnitude of the reactive-current component (IB ) and which changes its sign when the reactive-current component (IB ) changes between the inductive and the capacitive range.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は交流電圧%:源におい゛C無効電流成成分 ;
li伍ずる無効電力補償装置であっζ、(a) 交流電
圧電源に接続さるべき交流電圧入力側と直流出力側とを
有するインバータブリッジ回路な設け、 (b)インバータブリッジ回路のすべてのブリッジ分岐
に強制転流されたインバータ弁を設は該インバータ弁は
直流出力側にて固定された電流方向が得られるように配
置されており、(C)交流電圧入力側に並列接続のコン
デンサな設け (d)v■δIC出力側に平滑チョークを終端部として
設けてあるものに1;51″1−る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides AC voltage %: AC reactive current component at the source;
(a) An inverter bridge circuit having an AC voltage input side and a DC output side to be connected to an AC voltage power supply; (b) all bridge branches of the inverter bridge circuit (C) A forced commutated inverter valve is arranged so that a fixed current direction can be obtained on the DC output side, and (C) a parallel-connected capacitor (d) is installed on the AC voltage input side. )v■δIC output side is provided with a smooth choke as a termination part 1;51''1-.

1 このJ.ウな無効′rp;流it+i {:↓′7
装置は公知技術から公1川である。(1ノ,アプラハム
及びM.ホイズラー二半導体スイッチまたはインバータ
な介しての無効電流補償、VDID一専門家会議、ハノ
ーバー1969、100〜114貫) ( L.Abraham. M,Hiuolor : 
Blindstromkompene −at±on 
iider Halbleit;or8c+lalte
r oderUm r l Qh ter lVDK 
1”8Ch tagu njj= ”10k jr O
 n i k 。
1 This J. U na invalid 'rp; fluent it+i {:↓'7
The device is a standard from known technology. (L. Abraham and M. Hiuolor: Reactive Current Compensation via Semiconductor Switches or Inverters, VDID Expert Conference, Hannover 1969, pp. 100-114) (L. Abraham. M. Hiuolor:
Blindstromkompene-at±on
iider Halbleit;or8c+lalte
r oderUm r l Qh ter lVDK
1”8Ch tagu njj=”10k jr O
nik.

Hannover.1 969 、 ”、1no − 
1 1 4 ) 。
Hannover. 1969,”,1no-
1 1 4).

大きな無効f,流消費を伴なウ%気機械及び設備の使用
が益々増大=+〜ろにつれ゛CC副流給電源負荷側にお
ける無効’71:l力需安jFkの増大が生じている。
As the use of % air machinery and equipment with large reactive f and current consumption increases =+~, the reactive '71: l power demand and demand jFk on the CC secondary power supply load side is increasing.

それによつ′C,一方では給電源は付加的負荷シ・受け
、他方では雷,源における■(圧変動の市11御が困難
にlCる。
As a result, on the one hand, the power supply is subject to additional loads, and on the other hand, lightning and pressure fluctuations at the source are difficult to control.

このような不都合な影響を北H゛るため、または少なく
とも許容できて》程ルーに減少させるため、帰効市流を
その発生開所、すなわち負荷自体のところで補償するよ
うに傾向が益々強まっている。無効成分補’rj’を装
置6:の分散i′14成形式によれば次のような多数の
無JAJJ1シカ補償装置?必要とする、即ちできるだ
け類い制御時間の外に就中筒単且よってコスI・的に有
利な構成を有し、さらに、発生する誘導性又は容量性無
効電流の無段階連j’i′l:的++!i ifrを可
能にする無効電力?Ji tit装置を要する。
In order to reduce such undesirable effects, or at least to a tolerable degree, there is an increasing trend towards compensating the effects of market currents at the point of origin, i.e. at the load itself. . The reactive component complement 'rj' is the dispersion i'14 of device 6. According to the form, there are many no JAJJ1 deer compensators as follows? In other words, it has a configuration that is advantageous in terms of cost I, in particular, in terms of control time, as much as possible, and in addition, it has a stepless series of generated inductive or capacitive reactive currents j'i'. l: Target++! Reactive power that enables i ifr? Requires Ji tit equipment.

無効電力補償装置1としては今日、スイッチングされる
コンデンサー電池(TSC:サイリスタスイッチドキャ
パシタ)七制御可能なインダクタンス(TCR:サイリ
スクコントロールドリアクタンス)との組合せが用いら
れる。その場合コンデンサー電池I池の電カシま負荷に
生じる最大誘導性イハ荷に従って遷定される。コンデン
サー電池はたんに段階的にしか投入接続、辿肪しかでき
ないので、各段階間に存在する無効電力領域が、可制御
のインダクタンスによって受持たれる。(ドイツ連邦共
和国特許出願公開第1962272号公報)。この種の
無効電力補償の場合、設置すべきコンデンサー電池のコ
ストが負荷の無効電力増大と共に増加し、その結果高い
無効雷、力の場合補償装置に著しく費用のかかることを
予期しなければならない。
Today, a switched capacitor battery (TSC: thyristor switched capacitor) in combination with a controllable inductance (TCR: thyristor controlled reactance) is used as a reactive power compensator 1. In that case, the maximum inductive charge occurring in the charge load of the capacitor battery I is shifted according to the load. Since capacitor batteries can only be connected and connected in stages, the reactive power range that exists between each stage is taken care of by a controllable inductance. (Federal Republic of Germany Patent Application No. 1962272). In the case of this type of reactive power compensation, it must be expected that the cost of the capacitor batteries to be installed increases with increasing reactive power of the load, so that in the case of high reactive power, the compensation device becomes significantly more expensive.

これに対して冒頭に述べた会議では無効電力補償のため
に、強制転流されたインバータ弁を有するインバータブ
リッジ回路から実質的に成る無効電流−インバータの使
用が提案されている。ブリッジの直流出力側は平滑コイ
ルによって終端されCいる。交流電圧入力側にはコンデ
ンサが並列接続され“〔おり、このコンデンサにより、
リアクタンスな伴なう交流電圧電源にて強制転流の際イ
ンバータ弁は過“電圧から保画される。
In contrast, the conference mentioned at the outset proposed the use of reactive current inverters, which essentially consist of an inverter bridge circuit with forcedly commutated inverter valves, for reactive power compensation. The DC output side of the bridge is terminated by a smoothing coil. A capacitor is connected in parallel on the AC voltage input side.
The inverter valve is protected from overvoltage during forced commutation with an AC voltage power supply with a reactance.

”型式A ”と称される上記無効電流インバータにおけ
る強制転流はその時間経過から次のように制御される、
即ち交流電圧電源の周波数と共に交番する極性の矩形状
の電流ブロックが生ぜしめられるように制御される。誘
導性無効電流の補償の際は電源電圧に対しCはぼ90′
″進み、容量性無効111流の補償の際はほぼ90遅れ
が生ぜしめられる。
Forced commutation in the above-mentioned reactive current inverter referred to as "Type A" is controlled from the time course as follows:
That is, the control is such that rectangular current blocks of polarity alternating with the frequency of the alternating voltage power supply are produced. When compensating for inductive reactive currents, C is approximately 90' with respect to the power supply voltage.
'', and a delay of approximately 90 degrees occurs when compensating for the capacitive reactive 111 flow.

このような無効電流インバータの動作は他の補償方式に
おいて必要とされる大型で高価のコンデンサー電池なし
でも可能であるが、種々異なる問題ケ提起する。一方で
はインバータにて送出ないし印加、供給される無効電流
の振幅を、無効電流の位相ずれが電源電圧に対しIC9
0の理想値からずれる差角度値αの大きさによってしか
調整できない。その結果、所望の無効電力のほかに付加
的に、交番する高さの有効電力が生じる。他方では無効
電流インバータの、誘導性と容景性動作領域間の移行が
たんに非連続的に、即ち180°の位相の跳躍的変化を
以て行なわれ、その結果制御領域に大きな空隙ができる
。さらに′直流ブロックで送出ないし印加される無効電
流は著しい過振動成分を含み、この成分は障害となる電
源反作用を避けるため高価な入力側フィルタにより“C
抑圧されねばならない。
Although operation of such reactive current inverters is possible without the large and expensive capacitor batteries required in other compensation schemes, it presents different problems. On the other hand, the amplitude of the reactive current sent out, applied, and supplied by the inverter is determined by the phase shift of the reactive current with respect to the power supply voltage.
It can only be adjusted by the magnitude of the difference angle value α that deviates from the ideal value of 0. As a result, in addition to the desired reactive power, alternating heights of active power result. On the other hand, the transition between the inductive and the visual operating regions of the reactive current inverter takes place only discontinuously, ie with a 180° phase jump, resulting in large gaps in the control region. Furthermore, the reactive current delivered or applied by the DC block contains a significant overoscillation component, which is filtered out by expensive input filters to avoid disturbing power supply reactions.
must be suppressed.

従って本発明の課iヒ]とするところはわずかなコスト
で誘導性と?+i:”j+’+、’性補償領域全体で連
続的に制御可能且同時に無効電流中門らかに過振動成分
の減少した無効電流インバータの形の無効電力補償装置
を提供することにある。
Therefore, the objective of the present invention is to achieve inductivity at a small cost? The object of the present invention is to provide a reactive power compensator in the form of a reactive current inverter that can be continuously controlled throughout the +i:"j+'+,' compensation region and at the same time has a clearly reduced over-oscillation component in the reactive current.

この議題の解決のため本発明によれば冒頭に述べた形式
の無効電力補償装置におい゛C請求の範囲1に記載の構
成要件により解決される。
According to the invention, this problem is solved by the features set forth in claim 1 in a reactive power compensator of the type mentioned at the outset.

本発明の要点とするところは無効電流インバータにおい
゛C強制転流されるインバータ弁に対する制御素子が次
のように選定されていることにある、即ち無効電流イン
パークに゛C送出ないし印加Jk供給される無効電流が
一連の正弦波状に長さ変調された電流ブロック又は電流
パルスからなるように選定され、その際パルス周波数は
電源交流電圧の周波数より大であるようにするのである
。その際長さ変調に用いられるサイン関数は補償すべき
無効電流成分と同じ周波数を有するが、それらの成分に
対しCそれぞれ180 位相ずわしていることKある。
The gist of the invention is that in the reactive current inverter, the control elements for the inverter valves forced to be commutated with 'C' are selected as follows: the reactive current impulse is supplied with 'C' or 'Jk' applied. The reactive current is selected to consist of a series of sinusoidally length-modulated current blocks or current pulses, the pulse frequency being greater than the frequency of the mains alternating voltage. The sine function used for length modulation has the same frequency as the reactive current component to be compensated, but is out of phase by 180 degrees with respect to these components.

強制転流されるインバータ弁に対する制御素子の前述の
ような選定、構成により先ず得られる利点とは電流パル
スのサイン状長さ変調に基づき補償電流中高い基本振動
成分と、たんにわずかな過振動成分(これはパルス周波
数増大と共に減少する)とが存在するということである
The first advantage obtained by the above-mentioned selection and configuration of the control elements for forced commutation inverter valves is that due to the sinusoidal length modulation of the current pulses, a high fundamental oscillation component and only a slight overoscillation component in the compensation current can be obtained. (which decreases with increasing pulse frequency).

さらに別の利点とするところは電源電圧ないし電源の無
効電流成分に対しての基本振動波の位相を変化させずに
、基本波の振幅をパルス長の変化により連続的に可変で
きることである。
Another advantage is that the amplitude of the fundamental wave can be varied continuously by changing the pulse length without changing the phase of the fundamental wave with respect to the power supply voltage or the reactive current component of the power supply.

そのことから、第6の利点として、誘導性と容縫性補償
領域との間での連続的移行が得られる。
As a sixth advantage, this results in a continuous transition between the inductive and sutureable compensation areas.

例えば、補償すべき無効電流成分が、誘導性から容)J
シ性領域へ切換わると、無効電流インバータにおいて、
先ず容量性の補償電流がパルス幅の減少によって低減制
御される。
For example, if the reactive current component to be compensated is
When switching to the neutral region, in the reactive current inverter,
First, the capacitive compensation current is controlled to be reduced by decreasing the pulse width.

/」\ (’t:j ’Urnパルスの幅広1ヒにより堰へへ次
の程度病められる、即ち電源の今や容量性の無効電流成
分が補償される程度病められる。パルス幅広化と位相切
換とのそのような組合せないし併用により、本発明の無
効′1「流補償装置のほぼ空隙のない制御領域が形成さ
れる。
/''\ ('t:j 'The widening of the Urn pulse causes the weir to be affected to the following degree, i.e., to the extent that the now capacitive reactive current component of the power supply is compensated for.Pulse widening and phase Such a combination or combination with switching creates a substantially gap-free control region of the flow compensator according to the invention.

次に図示の実施例な用いて本発明を説明する。Next, the present invention will be explained using the illustrated embodiments.

無効電流の補償の際の本発明の無効電流補償装置の主適
用領域が3相電源にあり、従って、補償装置内部で3相
のインバータブリッジが用いられるが、以下の1実施例
に関連する説明はわかり易くするため単相の交流電圧電
源の最も簡単な場合に対しCなされている。本発明の実
施は当業者により簡単に3相電源の場合に適用可能であ
る。
The main application area of the reactive current compensator of the present invention when compensating reactive currents is a three-phase power supply, and therefore a three-phase inverter bridge is used inside the compensator, but the following description is related to one embodiment. For the sake of clarity, C is made for the simplest case of a single-phase AC voltage power supply. The implementation of the invention can be easily adapted by a person skilled in the art in the case of a three-phase power supply.

第1図に本発明の無効電流補償装置の有利な実施例のブ
ロック接続図を示す。サイン状の電源電圧UNを有する
交流電圧電源18に負荷5が接続されており、この負荷
には同じくサイン状の負荷電流が流れる。その際負荷電
流工は電源電圧UNとは同相でないことな前提としてい
る。
FIG. 1 shows a block diagram of an advantageous embodiment of the reactive current compensator according to the invention. A load 5 is connected to an alternating current voltage power supply 18 having a sinusoidal power supply voltage UN, through which a load current, also sinusoidal, flows. At this time, it is assumed that the load current is not in phase with the power supply voltage UN.

螢工とUNの供給印加のため負荷5へのリード線路中に
電流測定装置6が接続され、負荷に並列に電圧測定装置
7が設けられている。測測定装置は通常給fL源の監視
に用いられるようなもので、℃・ずれの当業者にも通有
のそれ自体公知の測定変換器である。
A current measuring device 6 is connected in the lead line to the load 5 for supplying the powder and UN, and a voltage measuring device 7 is provided in parallel with the load. The measuring device is of the type normally used for monitoring the supply fL source, and is a measuring transducer known per se and familiar to those skilled in the art.

同様に負荷5に並列に、強制転流されるインバータ弁1
.・・・、4と、交流電圧入力側19と、直流電流出力
側20とな有するインバーターブリッジ回路が接続され
ている。強制伝流されるインバータ弁1.・・・、4は
個々のブリッジ分岐中に次のように配置されている、即
ちそこを流れる1b流に対し゛C直流出力側20にて固
定した電流方向が得られるように配置されている。した
がってその釉のインバータブリッジ回路はエインパータ
とも称せられる。
Similarly, in parallel with the load 5, the inverter valve 1 is forcedly commutated.
.. . . , 4, an inverter bridge circuit having an AC voltage input side 19 and a DC current output side 20 are connected. Forced current inverter valve 1. ..., 4 are arranged in the individual bridge branches in such a way that a fixed current direction is obtained on the DC output side 20 for the flow 1b flowing therethrough. . Therefore, the glaze inverter bridge circuit is also called an inverter.

交流電圧入力側19は交流電圧電源18に接続され°C
おり、一方直流出力側20は平滑チョーク10により終
端されている。交流電圧入力側19に並列ニ付加的1+
:、 ’j”ii +1j11 転1MTh O”) 
ICs’、 (’) イア y’−夕弁1 、・・・、
 4 +/、)保1i’l!(のためのコンデンサ9が
設けられ′〔いる。
The AC voltage input side 19 is connected to the AC voltage power supply 18 at °C.
while the DC output side 20 is terminated by a smooth choke 10. Additional 1+ in parallel to the AC voltage input side 19
:, 'j”ii +1j11 1MTh O”)
ICs', (') Ia y'-Yuben 1,...
4 +/,) 1i'l! A capacitor 9 is provided for (.

強制転流さねるインパーク弁1.・・・、4は独立の素
子とし′C1又は、1.1当な付加回路接続(転流回路
)によりブリッジにC1そのつど支配する入力°−圧に
無関係に接近イしないし遮に・tされ得るインバークラ
「である。この場合特に有利であるのは遮断サイリスタ
(()To : /r” −1’ターンオカの使用であ
る、それというのはそのサイリスクは伺加回路接続が不
要なため無効電流補償装置の簡単化された構成か用1正
になるからである。
Impark valve with forced commutation 1. ..., 4 is an independent element, and C1 or 1.1 is connected to the bridge by an appropriate additional circuit connection (commutating circuit) so that C1 is not approached or blocked regardless of the input pressure that governs each time. Particularly advantageous in this case is the use of a cut-off thyristor (()To : /r"-1' turn-off, since its thyristor is negligible since no additional circuit connection is required. This is because the simplified configuration of the current compensator is positive.

強制転流されるインバータ弁1.・・・、4はその制御
入力側な介して冊fitilユニット11と接#7Cさ
れており、この制1i1i1ユニットは所定の時間配列
ないし時間関係により弁の接δ°v1遮断用の適当なパ
ルスな送出1゛る。上記所定配列ないし時間関係はロジ
ックパルスの配列により定められ、このロジックパルス
列は制御ユニット11のパルス入力側AXBに゛Cパル
ス長変調器12と極シ定め、かつU8〉0の」烏合はそ
の出力佃■ロジング1″′にA−〔1応するイコ号を送
出し、U8くOの場合はロジック”0″に相応する信号
な送出する。
Inverter valve with forced commutation1. . . , 4 is connected to the book fitil unit 11 through its control input side, and this control unit 1i1i1 generates an appropriate pulse for shutting off the valve δ°v1 according to a predetermined time sequence or time relationship. There is one sending out. The above-mentioned predetermined sequence or time relationship is determined by the sequence of logic pulses, and this logic pulse train is connected to the pulse length modulator 12 on the pulse input side AXB of the control unit 11, and the combination of U8〉0 is the output thereof. Tsukuda■ Sends an equal signal corresponding to A-[1 to logging 1'', and in the case of U8 to O, sends a signal corresponding to logic "0".

1lIII(卸′ii′L圧TJsは同時にパルス長変
調器12に対する変調電圧でもあり、その際その7ぐル
ス長変調器のパルス周波数fはパルス周I皮(汐発生器
17により設定さ才する0 パルス長it調器12としてはパルス長変調技術上公知
の回路な用いることができ、この公知回路ではパルス周
波数発生器1γにて発生されたパルス周波J3 fのの
こぎり周波信号が変調電圧シて加算さ」tlその和信号
が1象界眩デテクタに供給される。このデテクタの出力
側には適轟にセットされたl’f< ’j”:値のもと
でパルス変調されたパルスが現われる。
The L pressure TJs is at the same time the modulation voltage for the pulse length modulator 12, the pulse frequency f of which is equal to the pulse period I skin (set by the pulse generator 17). 0 As the pulse length modulator 12, a circuit known in the field of pulse length modulation technology can be used, and in this known circuit, a sawtooth frequency signal of pulse frequency J3f generated by the pulse frequency generator 1γ is applied to the modulating voltage signal. The sum signal 'tl' is fed to a one-image dazzle detector. At the output of this detector, a pulse modulated pulse with l'f <'j' set to an appropriate value is supplied. appear.

制御Li LEUSは乗算過程の積であり、この過程で
は第1乗算器13において、増幅された基迂電圧a−U
Rが乗算係数Mと乗算される。そのVxその来診係りは
負荷1(i加工の位相状態に従って正又は負の値をとる
g 祭!、f係数IAは別の乗τI過資の:債であり、
この別の乗′り・θ程では第2の乗算器1Gに°C1ル
: IIl、−さ口たノシ箱唐゛混圧−b−URが電流
測定シこ信日の出力信4じと乗算され、その積は従音接
続のローパスフィルタ1/において処理されゾその直流
filt EF hν分が取出される。
The control Li LEUS is the product of a multiplication process, and in this process, in the first multiplier 13, the amplified base bypass voltage a−U
R is multiplied by a multiplication factor M. That Vx that visiting clerk is a load 1 (i that takes a positive or negative value according to the phase state of machining.
In this other multiplication and θ step, the second multiplier 1G is inputted to the second multiplier 1G. The product is multiplied, and the product is processed in the low-pass filter 1/ of the follower connection, and the direct current filt EF hv is extracted.

増し)された基斧雷、圧a・UR及び反転された基j禿
電圧−b−ITRG、、: 1つの共通の基や電圧U、
からアンプ021ないし反転アンプ15を介して導出さ
うする。上記茫7φ’i(? IJ’ T、IRはF(
”i圧測定装置7の出力催゛−号から、移相器8にて9
0 移相により生ぜしめられる。アンプ15と21によ
り、上記基準1!j′圧a−職、−b−1熾は信号の界
なった後続処理に適する6値へ別個に調整ないしセット
され得る。但し、アンプ21は省いてもよい。
(increased) base voltage a UR and inverted base j bald voltage -b-ITRG, .: one common base voltage U,
The signal is derived from the amplifier 021 through the inverting amplifier 15. The above 諫7φ'i(? IJ' T, IR is F(
9 from the output signal of the i pressure measuring device 7 at the phase shifter 8.
0 Caused by phase shift. With amplifiers 15 and 21, the above standard 1! j' pressure, -b-1, and -b-1 can be adjusted or set separately to six values suitable for further processing of the signal. However, the amplifier 21 may be omitted.

無効電力補イ11装、B′;I八動作は第1図の回路に
て生じる鍾々異なる48月及び13号1(を圧の波形及
び時間的経−過から明かになる。説明の都合上、負荷に
より交流電圧電蝕18から誘広性無効屯力が取出される
、即ち負荷電流■は電源電圧UNに対して位相角0 く
ψに90°遅れるものと仮定しである。相応の電流及び
電圧ベクトルを第2図のベクトル図に示しである。負荷
電加工のベクトルは電源電圧UNのベクトルに対して時
計針方向に位相角ψだけ回転されている。負荷電加工は
ベクトル的に、有効電流成分工Mと、無効電流成分Ig
(これは無効電力補償装置によつ゛C補償さるべきもの
である)とに分解され得る。
The reactive power supplement A11, B'; I8 operation is clarified from the pressure waveform and time course. In the above, it is assumed that the dielectric reactive force is taken out from the AC voltage galvanic corrosion 18 by the load, that is, the load current ■ has a phase angle of 0 with respect to the power supply voltage UN, and lags ψ by 90°. The current and voltage vectors are shown in the vector diagram of Fig. 2.The vector of the loaded electric machining is rotated clockwise by a phase angle ψ with respect to the vector of the power supply voltage UN.The vector of the loaded electric machining is , active current component M, and reactive current component Ig
(This should be compensated for by a reactive power compensator).

遅れ負荷電加工の本例では無効電流成分工。This example of delayed load electric machining is reactive current component machining.

はサイン状基準電圧UR(これは移相器8により電σハ
′市圧UNに対して90 遅らされている)のベクトル
に平行に延びている。これに反し進み負荷電流の場合、
即ら容量性無効電力の場合無効′i流成分工、のベクト
ルは反転される基準、1よ圧−b−URに対して平行に
延びる。
runs parallel to the vector of the sinusoidal reference voltage UR (which is delayed by 90 degrees with respect to the voltage UN by the phase shifter 8). On the other hand, in the case of a leading load current,
That is, in the case of capacitive reactive power, the vector of the reactive 'i flow component' runs parallel to the inverted reference, 1-b-UR.

電圧及び電流の時間的経過な第3a図、第3b図に示す
。第3a図は電源電圧UN )L、’V喀間tとの関係
、ψだけ遅れの負荷電加工、90°遅れの基準電圧UR
ン示す。同じ編尺度で、第6b図に再度負荷電施工をそ
の無効′亀流成分稲及びパルス長変調器12に必要な制
御電圧U8と共に示しである。制御tfl圧U8は無効
電流成分よりに対して常に180°位相ずれしCおり、
従って補償電流Δ工(これは無効電力補償装置によって
補償しようとするものである)と同相であり無効電流成
分よりがまさに補償される。
The time course of voltage and current is shown in FIGS. 3a and 3b. Figure 3a shows the relationship between the power supply voltage UN)L and 'V gap t, the load electrical processing delayed by ψ, and the reference voltage UR delayed by 90°.
Show the button. On the same scale, FIG. 6b again shows the load application together with its reactive current component and the control voltage U8 required for the pulse length modulator 12. The control tfl pressure U8 is always 180° out of phase with respect to the reactive current component,
Therefore, it is in phase with the compensation current Δ(which is to be compensated by the reactive power compensator), and the reactive current component is exactly compensated.

基準電圧URと増幅された基準電圧a−URが時間的に
一定の振1194な有し且電源電圧UNに位相固定的に
90°遅ね、しかも無効電流成分よりは一般にその振幅
と位相が容量性(+90 )と誘導性(−90)との間
で切換わるので、制御電圧USの相応の追従制御が次の
ようにして行なわれる、即ち、増幅された基準電圧a−
URが乗算係数Mと乗算され、この乗算係数はその大き
さと極性の点で可変であるようにするのである。誘導性
無効電流成分IBの場合Mの負の極性により制御電圧U
8の、a−URlよりに対する180 の所要の位相ず
れが生ぜしめられる。
The reference voltage UR and the amplified reference voltage a-UR have a constant amplitude 1194 over time and are delayed by 90 degrees in phase with the power supply voltage UN, and their amplitude and phase are generally larger than the reactive current component. Since the control voltage US is switched between inductive (+90) and inductive (-90), a corresponding follow-up control of the control voltage US takes place as follows: the amplified reference voltage a-
UR is multiplied by a multiplication factor M, which is variable in magnitude and polarity. In the case of inductive reactive current component IB, the control voltage U due to the negative polarity of M
A required phase shift of 180° relative to a-URl of 8 is produced.

容量性無効電流成分の場合はMの・負の極性によっても
位相は変らない、それというのは所要の位相ずれが既に
稲とa−URとの間に存在するからである。
In the case of capacitive reactive current components, the negative polarity of M does not change the phase, since the required phase shift already exists between rice and a-UR.

Mの大きさはU8の振幅に影響を及ぼし、もつ′Cパル
ス長変調器12を介して合成補償電流Δ工の振幅にも影
響を与える。従ってその大きさは無効′亀流成分工8の
振幅に依存し′C次のよって制御される、即ちΔ工と工
、がいつでもできるだけ精確に補償されるように制御さ
れる。例えば電源電圧UHが時間に依存する形態(1)
 UN= UN8in ωを 但しUNは振幅、ωは角周波数をとる場合、第2図に示
すようにURl 工、工8に対して次式が成立つ。
The magnitude of M affects the amplitude of U8 and, via the pulse length modulator 12, also affects the amplitude of the composite compensation current Δ. Its magnitude therefore depends on the amplitude of the ineffective 'turbine flow component' 8 and is controlled by the 'C' order, ie, .DELTA. For example, form (1) where the power supply voltage UH depends on time
When UN=UN8in ω, where UN is the amplitude and ω is the angular frequency, the following equation holds true for URL and 8 as shown in FIG.

(2)UR= URslH(”t90 ) = −UR
CoBωt(3)■=工’5in(ωt±ψ) 第2乗算器1Gにおいて電圧測定装置7と知。
(2) UR = URslH("t90) = -UR
CoBωt(3)■=engine'5in(ωt±ψ) Known as the voltage measuring device 7 in the second multiplier 1G.

流測定装置6からの各所属の信号量の乗算により次式が
得られる。
By multiplying the respective associated signal quantities from the flow measuring device 6, the following equation is obtained.

(4) −’b−UR・工=bUW工0Sin(ωt4
4+) coe ωtコロ−スフィルタ14により角周
波数ωで振動する成分の抑圧後、乗算係数Mに対して次
の直流信号成分が残る。
(4) -'b-UR・Work=bUW Work0Sin(ωt4
4+) coe ωt After the colossal filter 14 suppresses the component that oscillates at the angular frequency ω, the following DC signal component remains for the multiplication coefficient M.

(5,7bIU$f 0・5in(−+9’)” + 
2 bUR工 −e1nψ但し振幅稲−無効11テ流成
分工8の工0・1llin 9+である。
(5,7bIU$f 0.5in(-+9')" +
2 bUR work -e1nψHowever, the amplitude rice - invalid 11te flow component work 8's work 0.1llin 9+.

(5)のうち上記直流成分に比例する乗算係数Mは精確
に所望の特性な有する。この乗算係数は誘導性の無効電
流成分(−ψ)の場合負であり、容量性無効電流成分(
−ψ)の場合圧であり、無効電流成分工3の振幅工dに
比例する。その場合比測定数は電流測定装置6及び反転
アンプ15の伝達係数により適当に調整可能である。
Of (5), the multiplication coefficient M proportional to the DC component has precisely the desired characteristics. This multiplication factor is negative for the inductive reactive current component (−ψ) and is negative for the capacitive reactive current component (−ψ).
-ψ), it is a pressure and is proportional to the amplitude factor d of the reactive current component factor 3. In that case, the number of ratio measurements can be adjusted appropriately by the transfer coefficients of the current measuring device 6 and the inverting amplifier 15.

M及びa−URにより定められる制御電圧U8に従って
、インバータブリッジ回路はm30図に示すようなサイ
ン状に長さ変調された矩形波パルスの形の補償1F流Δ
エン生じさせる。強制転流されるインバータ1.・・・
、4に対する制御部の所属の経過は第6d図に示す。そ
の際ハツチングで示す領域は夫々相応のインバータ弁の
導通接続されている期間を示す。時点t2において例え
ばインバータ弁1.4は同時に導通制御され、その結果
その時点から第1図の設計構成に従えば先ず正の補償電
流Δ工が交流電圧入力側19のところを流れ同時に平滑
チョーク10な流れる。時点t′2においてインバータ
弁1が遮断され、その代わりインバータ弁2が導通接続
され、一方インバータ弁4は相変らず導通状態に保持さ
れる。補償電流Δ工はインバータ弁1のあらためての導
通接続まで零である。導通接続されたインバータ弁2と
4は補償電流Δ工のそのフェーズにおいて平滑チョーク
10に対するフリーホイール分岐を形成し、上記チョー
クにより、えられたエネルギに基づきそのフリーホイー
ル分岐な介して変らない大きさの直流電流が駆動される
。Δエパルス及びフリーホイール時間のそのような交番
ザイクルはパルス周波数fで、及び補償電流Δ工が正で
ある時間間隔で13−12内で交番するオン、オフ比で
繰返される。負の補イ1t ’IrL流Δ電流有する隣
接間隔12−11内でインバータ弁1.2の 剤が入れ
替わっている。負の電流パルスはインバータ2の導通接
続時間に入り、一方インバータ弁1゜3は合わせてフリ
ーホイール分岐を成す。
According to the control voltage U8 determined by M and a-UR, the inverter bridge circuit generates a compensated 1F current Δ in the form of sinusoidally length-modulated square wave pulses as shown in diagram m30.
cause en. Forced commutation inverter 1. ...
, 4 is shown in FIG. 6d. In this case, the hatched areas indicate the period during which the respective inverter valve is electrically connected. At time t2, for example, the inverter valve 1.4 is simultaneously switched on, so that from that point on, according to the design of FIG. flowing. At time t'2, inverter valve 1 is switched off and inverter valve 2 is switched on instead, while inverter valve 4 remains in the conducting state. The compensation current Δ is zero until the inverter valve 1 is connected again. The conductively connected inverter valves 2 and 4 form a freewheeling branch to a smooth choke 10 in that phase of the compensation current Δ, which causes the freewheeling branch to have an unchanging magnitude on the basis of the energy obtained by said choke. DC current is driven. Such alternating cycles of Δ epulses and freewheel times are repeated with pulse frequency f and with on-off ratios alternating within 13-12 in time intervals in which the compensation current Δ epulses are positive. The agent of the inverter valve 1.2 is replaced in the adjacent interval 12-11 with a negative complement IrL current Δ current. The negative current pulse enters the conduction time of the inverter 2, while the inverter valve 1.3 together forms a freewheeling branch.

第6a図〜第6d図は銹導性無効電流成分に対する制御
経過を示す。容量性無効電流成分の場合IB、 U9 
、 Iは180°位相ずれしている。
6a to 6d show the control sequence for the rust-conducting reactive current component. For capacitive reactive current component IB, U9
, I are 180° out of phase.

その場合圧のΔニーパルスは時間間隔12−11に入り
、その結果インバータ弁の制御時間は相応に入れ替って
いる。
The Δ knee pulse of the pressure then falls within the time interval 12-11, so that the control times of the inverter valves are correspondingly interchanged.

第3d図による強7B!1転流されるインバータ弁1 
、・・・、4の制御経過のため、制御ユニットのパルス
人力41(11A 、 Bにてパルス長変調器12と枠
性検出器22からの適当なロジックパルスが必要とされ
る。これらのロジックパルスは第4図の2つの上方の列
に示されている。極性検出器22から送出されたロジッ
クパルス列は時点t1. t2. t3にて制御電圧U
Sの極性切換えの際ごとにロジック″1″からロジック
″0”へないしその逆に切換わる。パルス長変調器12
から送出される列は正のサイン状に長さ変調されたロジ
ックパルスから成る。このことは例えば次のようにして
行なうことができる、即ち制′御電圧USがパルス長変
調器12に°C先ず全波整流器に供給されそれにひき続
いてはじめて本来のパルス長変調のために用いられるよ
うにするのである。
Strong 7B according to Figure 3d! 1 commutated inverter valve 1
,..., 4, appropriate logic pulses from the pulse length modulator 12 and the frame detector 22 are required at the control unit's pulse input 41 (11A, B). The pulses are shown in the two upper rows of FIG. 4. The logic pulse train delivered by the polarity detector 22 causes the control voltage U to rise at times t1, t2, and t3.
Each time the polarity of S is switched, it switches from logic "1" to logic "0" and vice versa. Pulse length modulator 12
The train emitted from the circuit consists of positive sinusoidal length modulated logic pulses. This can be done, for example, in the following way: the control voltage US is first applied to the pulse length modulator 12 in °C to a full-wave rectifier and only subsequently used for the actual pulse length modulation. The goal is to make sure that you are able to do so.

パルス入力側A、Bにかわるロジックパルスの組合せが
第5図の真理値表に従って制御ユニット11において行
なわれる。例えば両パルス入力側A、Bがロジック”0
”になると、インバータ弁1.3に所属の出力側にロジ
ック°゛1″が送出され、一方、インバータ弁2.3に
対する出力側はロジック″0”になる。このようにして
AとBの入力パルスから4つの異なる出力パルス列が生
ぜしめられ、これらは第4図の下の4つの列に示しであ
る。上記列のおのおのは1つのインバータ弁に対応づけ
られている。第4図のそれらの出力パルス列のうちの1
つにおける夫々の時間間隔(この時間間隔において信号
はロジック″′1”におかれている)は第3d図のハツ
チングして示す導通接続時間間隔に相応する。
The combination of logic pulses on the pulse inputs A, B takes place in the control unit 11 according to the truth table of FIG. For example, both pulse input sides A and B are logic “0”
'', the logic ``1'' is delivered to the output associated with the inverter valve 1.3, while the output for the inverter valve 2.3 becomes the logic ``0''. Four different output pulse trains are thus produced from the A and B input pulses, which are shown in the bottom four columns of FIG. Each of the above columns is associated with one inverter valve. One of those output pulse trains in FIG.
The respective time intervals in the two (in which time intervals the signal is placed at logic "'1") correspond to the conductive connection time intervals shown hatched in FIG. 3d.

必要なロジック結合を可能にする制御ユニット11の適
当な回路構成を第6図に示す。パルス入力側A、Bのロ
ジックパルスはX ORデート(エタルクルーミグOR
;後続のオア)に供給され、このグレートの出力側は一
方では直接的にパルス変換器23を介してインバータ弁
2の制御入力側に接続され、他方では第1インバータ2
4と同一パルス変換器23とを介してインバータ弁1の
制御入力側と接続されている。
A suitable circuit configuration of the control unit 11 that allows the necessary logic combinations is shown in FIG. The logic pulses on the pulse input side A and B are
; the output of this grate is connected on the one hand directly via a pulse converter 23 to the control input of the inverter valve 2 and on the other hand to the first inverter 2.
4 and the control input side of the inverter valve 1 via the same pulse converter 23.

パルス入力側Aからはさらに2つの線路が第2のインバ
ータ25と1つのパルス変換器23を介し〔ないし直接
的にパルス変換器を介し゛Cインバータ弁3ないし4に
達する。
From the pulse input side A, two further lines reach the C inverter valves 3 and 4 via a second inverter 25 and a pulse converter 23 (or directly via a pulse converter).

パルス変換器23はすべ・Cの出力側に対して同じよう
に構成され、ロジックパルスから例工ば微分によって強
制転流されたインバータ弁1゜・・・、4に対する適当
な制御パルスを形成する。
The pulse converter 23 is constructed in the same way for the output side of all C and forms the appropriate control pulses for the forcedly commutated inverter valves 1° . . . , 4 from the logic pulses, for example by means of differentiation. .

制御パルスは次のような特性を有している。即ちロジッ
ク”0”から1″への移行の際所属のインバータ弁が導
通接続され、一方ロシック”1”から”0″′への跳躍
的変化の際インバータ弁が消去されるように特性づけら
れている。
The control pulse has the following characteristics. That is, it is characterized in such a way that during a transition from logic "0" to "1" the associated inverter valve is electrically connected, while during a jump from logic "1" to "0"' the inverter valve is switched off. ing.

パルス変換器230回路技術上の構成は使用されている
インバータ弁の点弧及び遮断特性に依存し、当業者に公
知である。
The technical configuration of the pulse converter 230 circuit depends on the firing and shutting characteristics of the inverter valve used and is known to those skilled in the art.

総じて本発明により得られる無効電流補償装置はわずか
な構造上のコストのもとで、交流電圧電源にて生じる無
効電流成分の迅速、連続的且融通性のある制御を可能に
する。
Overall, the reactive current compensator obtained according to the invention allows a rapid, continuous and flexible control of the reactive current components occurring in an alternating voltage power supply with little constructional outlay.

その場合平滑コイル10及びコンデンサ9の大きさはパ
ルス周波数fが高ければ高いほどそれだけ益々小なもの
に選定できる。従ってそのパルス周波数を電源電圧UN
の周波数より大、殊に、10KHzより大に調整すると
有利である。
In this case, the sizes of the smoothing coil 10 and the capacitor 9 can be selected to be smaller as the pulse frequency f becomes higher. Therefore, the pulse frequency is determined by the power supply voltage UN
It is advantageous to adjust the frequency above 10 KHz, in particular above 10 KHz.

このようにして、例えば遮断サイリスタの場合、可能な
スイッチング(回路)周波数を用いて、受動的な素子に
おけるコストがわずかなものに保たされる。
In this way, for example in the case of cut-off thyristors, with the possible switching (circuit) frequencies, the costs in the passive components are kept low.

補償電流汎における過振動成分の一層の減少を次のよう
にし゛C達成できる、即ち第7図に示すように複数のイ
ンバーターブリッジ回路27.28が並列に交流電圧電
源18に接続されずれてクロック制御されるようにする
のである。この場合交流Tb、圧電源を3相電源としC
示しである。各インバーターブリッジ回路27゜28の
インバータ弁は第7図の破線の箱の囲みに示すように6
相ブリッジ全体回路中に設けられている。
A further reduction of the over-oscillation component in the compensation current circuit can be achieved as follows: As shown in FIG. Let it be controlled. In this case, AC Tb and piezoelectric power source are used as three-phase power source and C
This is an indication. The inverter valves of each inverter bridge circuit 27 and 28 are connected to 6
A phase bridge is provided in the entire circuit.

その場合側々のインバーターブリッジ回路27.28は
冗長性の理由により第1図の制御部の点でも同じように
構成されている。その際考慮さるべきは第1図の単相の
電源電圧の代わりに今や6相電源の3つの線間電圧がそ
れ自体で見て制御のために用いられることである。
For redundancy reasons, the lateral inverter bridge circuits 27, 28 are then constructed in the same manner as in the control section of FIG. It should be taken into account that instead of the single-phase supply voltage of FIG. 1, the three line voltages of the six-phase supply are now viewed in their own right and are used for control purposes.

各インバーターブリッジ回路27.28は交流電圧電源
18に所属の補償電流Δ工lないしΔ工、を送出する。
Each inverter bridge circuit 27 , 28 supplies an associated compensation current Δkl to Δk to the alternating voltage power supply 18 .

その際両補償電流Δ工1.Δ工2の重畳によつ′C合成
補償昂:流Δ工が得られる。
At that time, both compensation currents ΔΔ1. By superimposing the Δfactors 2, the 'C composite compensation effect: the flow Δfunctions is obtained.

第1図に相応し゛C両インバーターブリッジ回路27.
28に夫々1つのパルス周波数発生器17 、17’が
配属されている。両パルス周波数発生器17 、17’
は有利に同じパルス周波数fを発生する。両インバータ
ーブリッジ回路27゜28にて制御のために用いられる
他のすべての電圧が同相であるが、パルス周波数返生器
17゜17′のパルス列間で、パルス周波数fに関連づ
けられたずれ角度βの形の位相差が生じる(第8図)。
Corresponding to FIG. 1, the C double inverter bridge circuit 27.
One pulse frequency generator 17 , 17 ′ is assigned to each of 28 . Both pulse frequency generators 17, 17'
preferably generate the same pulse frequency f. All other voltages used for control in both inverter bridge circuits 27, 28 are in phase, but between the pulse trains of the pulse frequency generator 17, 17' there is a deviation angle β associated with the pulse frequency f. A phase difference of the form occurs (Figure 8).

このこと&:L同期化線路29によって達成されこの線
路により両パルス周波数発生?()17 、17’が接
続されずに角度βヶ考慮して同期される。
Is this achieved by &:L synchronization line 29 and both pulse frequencies are generated by this line? ( ) 17 and 17' are not connected and are synchronized taking into account the angle β.

両インバータブリッジ回路27.28の補償’4流JT
−z 、7!lI2の各パルス列は第8図に示スヨうに
同様にずれ角度β、例えば66°ずれてし・る。ずれ角
度βは有利に次のように選定される、即ち合成補償電流
における所定の、特に強λ、・過振動周波が相互の打消
し合いにより高−・減衰を受ける(β−36°の場合基
本周波の5倍での過振動)ように選定されている。
Compensation of both inverter bridge circuits 27.28 '4 style JT
-z, 7! Each pulse train of II2 is similarly shifted by a shift angle β, for example, 66°, as shown in FIG. The deviation angle β is advantageously selected such that a certain, particularly strong λ, overoscillation frequency in the composite compensation current is highly attenuated due to mutual cancellation (in the case of β - 36°) (over-vibration at 5 times the fundamental frequency).

同様にずれ′Cクロック制御される別のインバ−ターブ
リッジ回路の付加及び異なるずれ角度の適当な侶定によ
り異プよった周波数の複数の過振動を和尚程度相互に無
IA係に影響を・与えることができる。その場合ずれ角
度の選定は補償電流パルスのフーリエ解析によりり、’
fれの当業者によっても簡単に行なうことができる。
In the same way, by adding another inverter bridge circuit controlled by the shift 'C clock and appropriately setting different shift angles, multiple over-vibrations of different frequencies can be prevented from affecting each other to a certain degree. can give. In that case, the deviation angle is selected by Fourier analysis of the compensation current pulse.
It can be easily carried out by one skilled in the art.

発明の効果 強制転流されるインパーク弁に対する制御素子の前述の
ような7選定、47g成により先ず得られる利点とは電
流パルスのサイン状長さ変調に基づき補償電流中高い基
本振動成分と、たんにわずかな過振動成分(これはパル
ス周波数増大と共に減少する)とが存在するということ
であ八さらに別の利点とするところは電源電圧ないし電
源の無効電流成分に対しての基本振動波の位相を変化さ
せずに、基本波の振幅をパルス長の変化により連続的に
可変できることである。
Effects of the Invention The first advantage obtained by the above-mentioned selection of the control element for the forced commutated impark valve and the 47g configuration is that, based on the sinusoidal length modulation of the current pulse, there is a high fundamental vibration component in the compensation current and a high fundamental vibration component in the compensation current. A further advantage is the presence of a slight overoscillation component (which decreases with increasing pulse frequency) at The amplitude of the fundamental wave can be varied continuously by changing the pulse length without changing the pulse length.

そのことから、第3の利点として、誘導性と容fIk性
補償領域との間での連続的移行が得られる。
As a third advantage, this results in a continuous transition between the inductive and capacitive compensation regions.

例えば、補償すべき無効電流成分が、誘導性から容量性
領域へ切換わると、無効電流インバータにおいて、先ず
容量性の補償電流が7ぐルス幅の減少によって低減制御
される。
For example, when the reactive current component to be compensated switches from the inductive to the capacitive region, in the reactive current inverter, the capacitive compensation current is first controlled to be reduced by a seven-wave width reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の無効電流補償装置の1実施例のブロッ
ク接続図、第2図は第1図の回路にて生じる電流及び電
圧の相対的位置関係を示すベクトル図、第6a図、第3
b図は第2図の電流及び電圧の時間経過な示す波形図、
第3C図は長さ変調された補(ffIL流の時間経過を
示す波形図、第6d図は第3C図の補償電流に対する強
制転流されるインバータ弁の制御の時間経過な示す波形
図、第4図は第3C図の補償電流に対する第1図の制御
ユニットにおけるロジックパルスの時間経過な示す波形
図、第5図は第4図のロジックパルスのロジック結合に
係る真理値表を示す図、第6図は第1図の制御ユニット
の実施例を示す接続図、第7図は3相交流電源における
ずらしたクロック制御の行なわれる2つのインバータブ
リッジの配置構成図、第8図は第7図のずれたクロック
制御の際の補償電流のパルス位相ずれを示す波形図であ
る。 5・・・負荷、6・・・電流測定装置、7・・・電圧測
定装置、8・・・移相器、11・・・制御ユニット、1
2・・・パルス長変調器、13・・・第1乗算器、16
・・・第2乗算器、17・・・パルス周波数発生器、2
2・・・極性検出器。
FIG. 1 is a block connection diagram of one embodiment of the reactive current compensator of the present invention, FIG. 2 is a vector diagram showing the relative positional relationship of current and voltage generated in the circuit of FIG. 1, FIG. 3
Figure b is a waveform diagram showing the time course of the current and voltage in Figure 2;
FIG. 3C is a waveform diagram showing the time course of the length-modulated compensation (ffIL flow); FIG. The figures are waveform diagrams showing the time course of the logic pulses in the control unit of Figure 1 with respect to the compensation current of Figure 3C, Figure 5 is a diagram showing the truth table related to the logic combination of the logic pulses of Figure 4, and Figure 6 The figure is a connection diagram showing an embodiment of the control unit in Figure 1, Figure 7 is a layout configuration diagram of two inverter bridges that perform staggered clock control in a three-phase AC power supply, and Figure 8 is a diagram showing the deviation of the control unit in Figure 7. It is a waveform diagram showing the pulse phase shift of the compensation current during clock control. 5... Load, 6... Current measuring device, 7... Voltage measuring device, 8... Phase shifter, 11 ...control unit, 1
2... Pulse length modulator, 13... First multiplier, 16
...Second multiplier, 17...Pulse frequency generator, 2
2...Polarity detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 交流屯田電源において無効電流成分ケ補償する無
効′1(l力補償装置であって、(a) 交流鉤圧電源
(18)に接続さるべき交流電圧入力側(19)と直流
出力側(20))−11有するインバータブリッジ回路
を設け、(b) インバータブリッジ回路のすべてのブ
リッジ分岐に強制転流されたインバータ弁(1・・・4
)を設は該インバータ弁は直流出力(IItl(20)
に・C固定された電流方向がイ4iられるように配置さ
れCおり、 (C)交流電圧入力側(19)に並列接続のコンデンサ
(9)tX−設け (d)1μ流出力側(20)に平滑チョークだめの手段
な設け、 (Q) インバータブリッジ回路はその交流電圧入力側
(19)におい′C1交流電圧電源(18)の周波Vよ
り大のパルス周波fil!(f)の近似的に矩形状電流
パルスの形の補償電流(Δ工)な受取り、 (f) 前記電流パルスはその極性及び長さの点で正弦
関数に従つ゛C変調されており、該変長は補償電流(Δ
工)の基本振動が無効電流成分(より)に対して周波数
と振幅の点では同じであるが位相の点では180°ずれ
・Cいるようになされていることる・特徴とする無効電
力補償装置。 2 強制転流されるインバータ弁(1゜・・・、4)は
部所サイリスクである特許請求の範囲第1項記載の補償
装置。 乙、 強制転流されるインバータ弁(1,・・・、4)
の制御のための手段はfljli m1’+ユニツト(
11)とこれに接続されたパルス長変調5(12)とを
有し、該変調器はパルス周波数(f)により、無効電流
成分(より)の大きさと位相に依存する制御電圧(UB
)K従つC長さ変調されたパルスな転流過程の制御のた
めjj制御ユニツ)(11)へ送出するようにした前記
特許請求の範囲各項のうち1に記載の補償装置。 4、 制御電圧(US)の形成のため第1乗算器(13
)を設け、該乗算器は交流電圧電源(18)の電源電圧
(UN ’)に対して90 の角度だけ位相ずれした基
準電圧(UR)ないし増幅された基準電圧(a−UR)
ン乗算係数(M)と乗算し、該乗算係数の大きさは無効
電流成分(XB’)の大きさに比例するようにし、さら
に前記乗算係数は無効電流成分(IB)が誘導性と容量
性領域との開で切換わる際その符号が変わるようにした
特許請求の範囲第6項記載の補償装置。 5、基準((’i圧(UR)は電源電圧(UN)から電
圧器 測定装置(7)と後置接続の移相刻(8)とに により2!ス出され、電源電圧(UN)より遅れXなる
ようにした特許請求の範囲第4項記載の補償装置。 6、乗算係数(M)の形成のため第2の乗算器(16)
&設は該第2乗算器の一方の入力側が、反転アンプ(1
5)な介し′C移相器(8)の出力111+と接続され
、その他方の入力側が、電流測定装置(6)と接続され
、該電流測定装置は交流電圧信号(18)に接続され′
Cいる負荷(5)を流れる負荷電流(1)を測定し、大
きさと位相の点で負荷電流(1)に相応する交流電圧信
号な第2乗♂):器(16)に送出するようにした特許
請求の範囲第5項Rc載の補償装置。 2 パルス周波数(f)は電源電圧(UN)の周波数よ
り遥かに大、世1えは10 KH2より大である前記特
許請求の範囲各項のうち1記載の補償装置。 8、(a) 同種のインパークブリッジ回路(27゜2
8)を複敷設け、 (b) インバータブリッジ回路(27,28)並 を前列に交流電圧電源(18)に接続し、(C) 各イ
ンバータブリッジ(27,28)は補償電流(Δ工1.
Δ工2)な受取り、その際補償′電流の′4流パルスは
同一周波数(f)を有し、但し、相互にずれ角(β)だ
けずれて現われるようにした特許請求の範囲第1項記載
の補イアj装置。 9 ずれ角(β)の確定のための手段な設け、その際補
償tlj流(Δ工l、Δ工、)の重畳の際過振動成分が
最小値ケとるようにした特許請求の範囲
[Scope of Claims] 1. A force compensator for compensating for reactive current components in an AC power supply, comprising (a) an AC voltage input side (19) to be connected to an AC hook pressure power supply (18); ) and a DC output side (20))-11, (b) inverter valves (1...4) with forced commutation in all bridge branches of the inverter bridge circuit;
), the inverter valve has a DC output (IItl(20)
(C) A capacitor (9) connected in parallel on the AC voltage input side (19) (d) 1μ current output side (20) (Q) The inverter bridge circuit has a pulse frequency fil! on its AC voltage input side (19) which is greater than the frequency V of the AC voltage source (18). (f) receiving a compensating current (Δ) in the form of an approximately rectangular current pulse; (f) said current pulse being modulated according to a sinusoid in its polarity and length; The length change is caused by the compensation current (Δ
This reactive power compensator is characterized in that the fundamental vibration of the motor is the same in terms of frequency and amplitude as compared to the reactive current component, but is 180° out of phase with respect to the reactive current component. . 2. The compensating device according to claim 1, wherein the forcedly commutated inverter valves (1° . . . , 4) have a local risk. B. Forced commutation inverter valves (1,..., 4)
The means for controlling fljli m1'+unit (
11) and a pulse length modulator 5 (12) connected thereto, which modulator uses a pulse frequency (f) to generate a control voltage (UB
11. A compensating device according to claim 1, wherein the compensating device is adapted to send a signal to a jj control unit) (11) for controlling a pulsed commutation process which is pulsed by K and C length modulated. 4. The first multiplier (13
), and the multiplier generates a reference voltage (UR) or an amplified reference voltage (a-UR) that is phase-shifted by an angle of 90 degrees with respect to the power supply voltage (UN') of the AC voltage power supply (18).
The magnitude of the multiplication coefficient is proportional to the magnitude of the reactive current component (XB'), and the multiplication coefficient is such that the reactive current component (IB) is inductive and capacitive. 7. The compensating device according to claim 6, wherein the sign changes when switching between the two regions. 5. Reference (('i pressure (UR) is 2!s output from the power supply voltage (UN) by the voltmeter measuring device (7) and the post-connected phase shift clock (8), and the power supply voltage (UN) A compensating device according to claim 4, wherein the compensation device has a delay of X. 6. A second multiplier (16) for forming a multiplication coefficient (M).
& design, one input side of the second multiplier is an inverting amplifier (1
5) Connected to the output 111+ of the phase shifter (8), the other input side is connected to the current measuring device (6), which is connected to the alternating current voltage signal (18).
Measure the load current (1) flowing through the load (5) and send it to the device (16), which is an alternating voltage signal corresponding to the load current (1) in terms of magnitude and phase. The compensation device according to claim 5 Rc. 2. The compensator according to claim 1, wherein the pulse frequency (f) is much higher than the frequency of the power supply voltage (UN), which is higher than 10 KH2. 8. (a) Same type of impark bridge circuit (27゜2
(b) The inverter bridge circuits (27, 28) are connected to the AC voltage power supply (18) in the front row, (C) Each inverter bridge (27, 28) has a compensation current (Δ ..
2) reception, in which the current pulses of the compensation current have the same frequency (f), but appear offset from each other by a deviation angle (β); Supplementary equipment as described. 9. A claim that provides a means for determining the deviation angle (β), in which the over-oscillation component takes a minimum value when the compensation tlj flow (Δkl, Δk,) is superimposed
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